如果程序太大，超过了内存的容量，可以采用 手动的覆盖(overlay) 技术，只把需要的指令和数据保存在内存中

如果是程序太多，超过了内存的容量，可以采用 自动的交换(swapping) 技术，把暂时不能执行的程序送到外存中

如果想在有限容量的内存中，以更小的页粒度为单位装入更多更大的程序，可以采用 自动的虚拟存储技术 。

2、覆盖技术

2.1. 目标

在较小的可用内存中运行较大的程序。常用于多道程序系统，与分区存储管理配合使用。

2.2 原理

把程序按照其自身逻辑结构，划分为若干个功能上相对独立的程序模块，那些不会同时执行的模块共享同一块内存区域，按时间先后来运行。

必要部分(常用功能)的代码和数据常驻内存

可选部分(不常用功能)在其它程序模块中实现，平时存放在外存中，在需要时才装入内存。

不存在调用关系的模块不必同时装入内存，从而可以相互覆盖，即这些模块共用一个分区

2.3 示例

操作系统（五） - 虚拟内存

2.3 缺点

由程序员来把一个大的程序划分为若干个小的功能模块，并确定各个模块之间的覆盖关系，费时费力，增加了编程的复杂度。

覆盖模块从外存装入内存，是以时间换空间。

3. 交换技术

3.1 目标

多道程序在内存中时，让正在运行的程序或需要运行的程序获得更多的内存资源。

3.2 原理

可将暂时不能运行的程序送到外存，从而获得空闲内存空间。

操作系统把一个进程的整个地址空间的内容保存到外存中(换出swap out),而将将外存中的某个进程的地址空间读入到内存中(换入swap in)。换入换出内容大小为整个程序的地址空间。

3.3 交换技术存在的问题

交换时机的确定：只有当内存空间不够或有不够的危险时换出，因为交换需要很大的时间开销，尽量少

交换区的大小：必须足够大以存放所有用户进程的所有内存映像的拷贝，必须能对这些内存映像进行直接存取

程序换入时的重定位：因为换出换入后的内存位置不一定相同，所以最好采用动态地址映射的方法

3.4 覆盖技术和交换技术的比较

覆盖只能发生在那些(程序内)相互之间没有调用关系的程序模块之间，因此程序员必须给出程序内的各个模块之间的逻辑覆盖结构。

覆盖则发生在运行程序的内部。

交换技术是以在内存中的程序大小为单位来进行的，它不需要程序员给出各个模块之间的逻辑覆盖结构。

交换发生在内存中程序与管理程序或操作系统之间，

4 虚拟内存管理技术

4.1 虚拟内存-目标

问题引入：在内存不够用的情形下，可以采用覆盖技术和交换技术，但是

覆盖技术:需要程序员自己把整个程序划分为若干个小的功能模块，并确定各个模块之间的覆盖关系，增加了程序员的负担;

交换技术:以进程作为交换的单位，需要把进程的整个地址空间都换进换出，增加了处理器的开销。

目标：

像覆盖技术一样，不是把程序的所有内容都放在内存中，因而能够运行比当前的空闲内存空间还要大的程序。但做得更好，能由操作系统自动完成，无需程序员介入

能像交换技术那样，能够实现进程在内存和外存之间的交换，因而获得更多的空闲内存空间。但能做得更好，只对进程的部分内容在内存和外存之间进行交换。

操作系统（五） - 虚拟内存

4.2 虚拟内存-程序的局部性原理

指程序在执行过程中的一个较短时间，所执行的指令地址和指令的操作数地址分别局限于一定区域，表现为：

时间局部性：一条指令的一次执行和下次执行，一个数据的一次访问和下次访问都集中在一个较短的时间里

空间局部性：当前指令和领近的几条指令，当前访问的数据和领近的几个数据都集中在一个较小区域内

程序的局部性原理表明，从理论上来说，虚拟存储技术是能够实现的，而且在实现了以后应该能够取得一个满意的效果的。

4.2.3 示例

操作系统（五） - 虚拟内存

4.3 虚拟技术--基本概念

操作系统（五） - 虚拟内存

4.4 虚拟内存--基本特征

大的用户空间:通过把物理内存与外存相结合，提供给用户的虚拟内存空间通常大于实际的物理内存，即实现了这两者的分离。如32位的虚拟地址理论上可以访问4GB,而可能计算机上仅有256M的物理内存,但硬盘容量大于4GB。

部分交换:与交换技术相比较，虚拟存储的调入和调出是对部分虚拟地址空间进行的;

不连续性:物理内存分配的不连续，虛拟地址空间使用的不连续。